• Title/Summary/Keyword: 축대칭 유동

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Numerical Simulation of Viscoelastic Fluid Flow Through 4:1 Axi-symmetric Contraction Using Type-dependent Difference Method (형식에 따른 차분법을 이용한 축대칭 4:1 수축을 지나는 점탄성유동의 수치모사)

  • 유정열
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.7 no.2
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    • pp.110-119
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    • 1995
  • 본 연구에서는 Upper Convected Maxwll 유체 및 Leonov-like-Giesekus 유체모형 을 이용하여 축대칭 4:1수축을 지나는 점탄서유체의 유동을 수치해석하였다. 이러한 점탄성 유체의 대한 지배방정식이 타원형-쌍곡선형으로 형식변화되므로 이를 적절히 고려할수 있 는 형태의 와도방정식을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 와도방정식의 수치해석에서는 형 식에 따른 차분법을 도입하였다. 두 유체모형에 대해서 Weissenberg수를 증가시키면서 탄 성의 효과가 모서리와류의 크기, 응력의 분포 지배방정식의 형식변화에 미치는 영향을 살펴 보았다. 수치해석결과 탄성의 효과가 증가할수록 모서리와류가 커지며, 평면유동의 경우보다 훨씬 큰 모서리와류가 관찰되어 기존의 실험결과와 잘 일치하는 것을 볼수 있었다. 또한 수 치해석 결과로부터 와도방정식의 형식변화를 확인할수 있었다.

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Numerical Simulation of the Screech Phenomenon in a Supersonic Jet (수치계산에 의한 초음속 제트에서의 스크리치 현상 해석)

  • Kim, Yong-Seok;Kim, Sung-Cho;Kim, Jeong-Soo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.329-334
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    • 2007
  • An axisymmetric supersonic jet screech in the Mach number range from 1.07 to 1.2 is numerically simulated. The axisymmetric mode is the dominant screech mode for an axisymmetric jet. The Reynolds-averaged Navier-Stokes equations in the conjunction with modified Spalart-Allmaras turbulence model are employed. A high resolution finite volume essentially non-oscillatory(ENO) schemes are used along with nonreflecting characteristic boundary conditions that are crucial to screech tone computations to accurately capture the sound waves, shock-cell structures, unsteady shock motions and large-scale instability waves.

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Experimental Study on Flow Noise Generated by Axisymmetric Boundary Layer ( I ) - Wall Pressure Fluctuations on Axisymmetric Noses and on a Cylinder in an Axial Flow - (축대칭 물체의 경계층 유동소음에 대한 실험적 연구 ( I ) - 축대칭 물체 전두부 및 실린더 벽면 섭동압력 -)

  • Lee, Seung-Bae;Kim, Hooi-Joong;Kwon, O-Sup;Lee, Sang-Kwon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.24 no.7
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    • pp.945-956
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    • 2000
  • The axisymmetric bodies considered in this study have hemispherical and ellipsoidal noses. The near-field pressure fluctuations over each nose model at $Re_D=2.43{\times}10^5$ were investigated in the laminar separation region and developing turbulent boundary layers using a 1/8' pin-holed microphone sensor. The wall pressure fluctuations were also measured in an axisymmetric boundary layer on a cylinder parallel to mean flow at a momentum thickness Reynolds number of 850 and a boundary layer thickness to cylinder radius ratio of 1.88.

Transition of Turbulent Kinetic Energy Through a Serial Unit of Straight-Duct, Contraction and Free-Jet (상류유동전개부, 수축부 및 자유분사류로 이어지는 유동장에서의 난류에너지 천이에 대한 연구)

  • 한용운;남경덕
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.12
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    • pp.2368-2375
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    • 1992
  • The transition of turbulent kinetic energy(TKE) balance along the centerline of the flow unit, which is composed of straight-duct, contraction and free-jet, has been investigated by the hot-wire anemometry. It is found that the mean turbulent kinetic energy is balanced by the dissipation in the internal flow region ; by the production and the dissipation, through contraction ; and by the dissipation, in initial region(X〈8D) of free-jet. But in the developing region (8D〈X〈20D) it is balanced by all of the three(ie, diffusion, production and dissipation). Finally, in the downstream of free-jet, the mean TKE is balanced again by dissipation like as the beginning. The decay-laws along the centerline are checked in the region of free jet as well as in the straightduct. After the developing region of free-jet also exist the decay-laws, the exponent of the axial turbulence being bigger than of the radial.

Grid Convergence on Surface Pressure Distribution over the RAE-A Wing-Body Configuration (RAE-A 날개-동체 형상의 압력 분포에 대한 격자 수렴성 연구)

  • Kim, Ki Ro;Park, Soo Hyung;Sa, Jeong Hwan;Cho, Kum Won
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.45 no.3
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    • pp.226-232
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    • 2017
  • Surface pressure distributions over the RAE-A wing-body configuration were investigated and the grid convergence along the streamwise, spanwise, and circumferential directions was numerically studied. Flow analysis in subsonic and transonic conditions was conducted using the $k-{\omega}$ Wilcox-Durbin+ turbulence model. Surface pressure distributions for subsonic flows were well matched, but those for transonic shocked flows showed a little discrepancy with the experimental data. A cubic spline extrapolation method was applied in order to investigate the grid convergence. This method presented that the grid resolution in the circumferential direction is the most important grid parameter. A refined grid system was made based on the grid convergence study and provided more accurate prediction, especially on the symmetric body surface of RAE-A configuration.

Preliminary Design for Axisymmetric Supersonic Inlet using Conical Flow Solution and Optimization Technique (원추 유동 해와 최적화 기법을 이용한 축대칭 초음속 흡입구의 예비 설계)

  • 정석영
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.9
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    • pp.11-19
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    • 2006
  • Design program was developed to determine the external shape of the supersonic axisymmetric inlet by combining conical flow solver and approximation technique of conical shock with gradient-based optimization algorithm. Inlet designs were carried out under various operation conditions through optimization with respectively two object functions which consist of pressure recovery and cowl drag and with constraints about shock position, cowl shape, and minimum throat area. New object function consisting of pressure recovery and drag of the external cowl was proposed and the optimized shapes from new object function were compared to the ones from the old object function which maximize only the pressure recovery. Through computations of inviscid and turbulent flow, was tested performance of the design program and performance estimated in design program agreed well with computation results for inlets designed under various flight conditions.

Fluid-Structure Interaction in the Axisymmetric Abdominal Aortic Aneurysm By Pulsatile Flow (맥동유동에 의한 축대칭 복부대동맥류의 유체-고체 상호작용)

  • 권치호;김영호
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.1
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    • pp.59-68
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    • 2001
  • 유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

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Three-dimensional Effects of an Axi-symmetric Pintle Nozzle (축대칭 핀틀노즐의 3차원 효과 분석)

  • Lee, Gang-Min;Sung, Hong-Gye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.6
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    • pp.47-55
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    • 2018
  • In order to determine whether three-dimensional effects exist in a pintle nozzle of axisymmetric shape, a three-dimensional numerical analysis was performed. The compressibility correction was implemented with the k-${\omega}$ SST turbulence model to predict the complex flow separation transition in acceptable accuracy. Recirculation zones were observed at both the front end and rear faces of the pintle, and the flow through the pintle nozzle conveyed complex shock wave structures. Three-dimensional effects that resulted from the reasonable flow separation location were noted, and a trace of the transient pressure increase was observed, mismatched by a two-dimensional axi-symmetric analysis.

A Rheological Analysis on the Semiconcentrated Fiber Suspensions Including Fiber-fiber Interactions (섬유간 상호작용을 고려한 진한 섬유현탁액에 대한 유변학적 해석)

  • 이성재
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.1
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    • pp.49-57
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    • 1996
  • 단섬유 강화복합재료의 가공공정에 있어서 유동 중에 일어나는 섬유 배향상태를 정 확히 예측하고 제어하는 일은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 섬유현탁액의 거동을 살펴보 기 위하여 뉴톤유체를 매질로하는 섬유현탁액을 대상으로 하여 유변학적 해석을 하였다. 이 를 위해 섬유간 상호계수는 섬유배향상태의 함수의 섬유간 평균거리를 이용하여 계산하였는 데, 섬유간 평균거리는 변형된 Doi-Edwards의 방법을 이용하였다. 축대칭 압출팽창 문제를 예로 수치모사를 하여 본 저자들이 앞서 행한 결과와 비교하였다. 유동장을 축대칭 이차원 으로 하고 섬유배향을 삼차원 모두 고려하여 구한 수치모사의 결과는 실험과 잘 일치하였 다. 진한 섬유현탁액의 경우 섬유간 상호계수는 중요한 인자로서 이것을 섬유 배향상태에 의존하는데 이섬유간 상호계수를 섬유간 거리와 섬유배향상태의 함수로 나타내는 방법을 사 용하여 보다 실제적인 해석을 할수 있었다.

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